PSA غشایی: 【موضوع هفتگی】{۹ مه ۲۰۱۱} کاربرد جذب تحت فشار در صنعت تولید آمونیاک چگونه است؟

پاسخ به ۱# سرمایش اصلی فاز گازی، هاها، معلم‌ها خیلی فروتن هستند! پستی اینقدر خوب، هیچ‌کس نمی‌خواهد نظر برجسته‌ای ارائه دهد! آن دانشجو ابتدا چند جمله‌ای می‌گوید؛ منظور از «جملات سریع» این است که آنچه این دانشجوها می‌گویند، بر اساس مطالعه منابع علمی است و آن‌ها هیچ تجربه تحقیقاتی یا عملی در این زمینه ندارند! امیدوارم استادان عزیز راهنمایی‌های بیشتری ارائه دهند! امیدوارم که صاحب پست، پاسخ‌های دانشجویان را به عنوان پست‌های بی‌فایده در نظر نگیرد؛ در پروژه فارغ‌التحصیلی دانشجویان، بخش‌هایی در این زمینه وجود دارد و آن‌ها نیز مشتاقانه می‌خواهند درباره آن دانش کسب کنند. متشکرم! اصل پایه روش جذب تحت فشار، استفاده از ویژگی ماده جذب‌کننده مبنی بر این است که ظرفیت جذب، نیروی جذب و سرعت جذب گازهای مختلف با تغییر فشار تغییر می‌کند. در شرایطی که ماده جذب‌کننده یک گاز خاص را انتخاب کند، گاز قابل جذب موجود در مخلوط (معمولاً از طریق جذب فیزیکی) تحت فشار جذب می‌شود؛ هنگام کاهش فشار، این گازهای جذب‌شده آزاد شده و در نتیجه ماده جذب‌کننده دوباره قابل استفاده می‌گردد. از روش چرخه‌ای متناوب دو برج یا چند برج برای دستیابی به پیوستگی فرآیند استفاده می‌شود. فرآیند این روش ساده است، تجهیزات مورد استفاده دارای قابلیت سازگاری بالایی هستند، میزان CO2 پس از تصفیه کمتر از ۰.۲٪ می‌باشد، کار با آن آسان است، تجهیزات از سیستم کنترل DCS برخوردار بوده و سطح خودکارسازی آن بالاست، نیازی به سیستم‌های پیش‌پردازش پیچیده نیست، و مشکلاتی مانند خوردگی تجهیزات یا آلودگی محیط زیست وجود ندارد. به‌ویژه، فناوری حق اختراع جذب تحت فشار دومرحله‌ای که در نتیجه نوآوری‌های مداوم فناورانه در سال‌های اخیر شکل گرفته است، در مقایسه با روش‌های سنتی مانند NH3، روش کربن-پروپان بهبودیافته (PC)، روش MDHA بهبودیافته و روش قلیایی پتاسیم گرم، دارای مزایایی چون فرآیند ساده، عملیات آسان و انعطاف‌پذیر، هزینه‌های کمتر و سطح بالای خودکارسازی است. این فناوری می‌تواند دستگاه‌های کربن‌زدایی مرطوب فعلی را جایگزین کند و در کمتر از دو سال، تمام سرمایه‌گذاری انجام‌شده را جبران نماید. با کمبود منابع انرژی، مزایای این فناوری حق اختراع از نظر صرفه‌جویی در انرژی الکتریکی و زغال‌سنگ، بیش از پیش مشهود می‌شود. فرآیند جذب تحت فشار، در کشور ما ۲۰ سال سابقه توسعه داشته است. از ابتدا، به دلیل سطح پایین فناوری و بازدهی کم، گسترش این فرآیند دشوار بود؛ اما به تدریج فناوری‌ها بهبود یافت و بازدهی افزایش یافت. سپس شرکت «چنگدو تیانلی کیمیا» فرآیند خلأ‌سازی دو مرحله‌ای را معرفی کرد که وضعیت دشوار ناشی از بازدهی پایین را تغییر داد. در نتیجه، تعداد زیادی دستگاه جذب تحت فشار در سراسر کشور ساخته شد تا جایگزین فرآیندهای قدیمی شوند. در راستای جستجوی مداوم برای نوآوری، و پس از آزمایش‌های دشوار، فرآیند کربن‌گیری با استفاده از جذب تحت فشار دستخوش تغییرات انقلابی شد که منجر به پیشرفت چشمگیری در افزایش نرخ بازیابی محصول و کاهش مصرف انرژی گردید. در حال حاضر، بسیاری از شرکت‌های داخلی از فرآیند جذب تحت فشار برای حذف کربن استفاده می‌کنند: شرکت سان‌نینگ شیمیایی در ژیجیانگ، هوبی، از دستگاه جذب تحت فشار برای پردازش ۳۰٬۰۰۰ NM3/H گاز تبدیل‌شده (برای تولید آمونیاک مایع) استفاده می‌کند؛ کارخانه کودهای شیمیایی فنگچنگ در لیائونینگ نیز از دستگاه جذب تحت فشار برای پردازش ۲۱٬۰۰۰ NM3/H گاز تبدیل‌شده (برای تولید آمونیاک مایع) استفاده می‌کند؛ کارخانه کودهای شیمیایی آنشیانگ در هونان نیز از دستگاه جذب تحت فشار برای پردازش ۱٬۵۰۰ NM3/H گاز تبدیل‌شده (برای تولید آمونیاک مایع) استفاده می‌کرد. از میان این دستگاه‌ها، دستگاه‌هایی که ظرفیت تولید سالانه آن‌ها بیش از ۱۶۰ هزار تن است عبارتند از: کارخانه کودهای شیمیایی وولاشان در منغولستان داخلی که از دستگاه جذب تحت فشار برای پردازش ۹۶٬۰۰۰ NM3/H گاز تبدیل‌شده استفاده می‌کند، و شرکت هواچیانگ شیمیایی در هونان که از دستگاه جذب تحت فشار برای پردازش ۸۸٬۰۰۰ NM3/H گاز تبدیل‌شده استفاده می‌کند. میزان دی‌اکسید کربن در گاز خالص‌شده معمولاً ۰.۲٪ (V) است؛ نرخ بازیابی هیدروژن بیشتر از ۹۹.۵٪ (V) و نرخ بازیابی نیتروژن بیشتر از ۹۸٪ (V) است؛ همچنین، هیچ مصرف انرژی ناشی از تجهیزات محرکه وجود ندارد.

امروزه PSA عمدتاً در بخش حذف کربن در واحدهای تولید آمونیاک متوسط و کوچک به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد. اثربخشی آن نیز بسیار خوب است. در حال حاضر، برخی از واحدهای بزرگ تصفیه آمونیا مصنوعی، به سمت استفاده از روش شستشو با متانول در دماهای پایین گرایش دارند. با این حال، کاهش کربن در PSA هنوز در سیستم‌های تولید آمونیا فضای رشد زیادی دارد.

من اطلاعاتی جمع‌آوری کردم؛ PSA در تولید آمونیاک سنتزی عمدتاً سه کاربرد دارد: (۱) استفاده از روش PSA برای تصفیه گازهای ورودی مورد نیاز برای تولید آمونیاک، مانند حذف ناخالصی‌هایی مانند CO و سولفیدها； (۲) گازهای ناشی از تولید آمونیا در فرآیند PSA، مانند غنی‌سازی CO و بازیابی هیدروژن ； (۳) در فرآیند تولید گاز مواد اولیه برای سنتز آمونیاک، PSA می‌تواند در روش‌های جدید تولید گاز با اکسیژن‌زیاد از زغال‌سنگ و کک نفتی و همچنین تولید گاز از گاز طبیعی مورد استفاده قرار گیرد تا به صرفه‌جویی در مواد اولیه و افزایش تولید منجر شود